KR20180115560A - Pwm control apparatus of radio frequency multi-channel with low power function - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 저전력 기능을 갖는 고주파 다채널 PWM 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a high frequency multi-channel PWM control device having a low power function.
일반적으로, 보이스 코일 모터(Voice Coil Motor)와 같은 액추에이터를 제어하기 위해 PWM(Pulse Width Modulator) 방식이 사용되고 있다. Generally, a PWM (Pulse Width Modulator) method is used to control an actuator such as a voice coil motor.
최근에는 PWM 주기가 1MHz 이상 이고 해상도가 8비트(bit) 이상인 PWM 방식이 사용되고 있다. PWM 주기가 1MHz이고 해상도가 10비트(bit)일 경우, PWM 펄스는 1GHz의 클럭을 사용하여야 한다.Recently, a PWM method in which the PWM period is 1 MHz or more and the resolution is 8 bits or more is used. If the PWM period is 1 MHz and the resolution is 10 bits, the PWM pulse should use a clock of 1 GHz.
기존의 PWM 제어장치가 고주파 다채널 구조인 경우, 채널마다 고주파 클럭을 카운트하기 위해 고주파 카운터를 포함할 수 있다.If the conventional PWM control apparatus has a high-frequency multi-channel structure, a high-frequency counter may be included to count a high-frequency clock for each channel.
일 예로, 차세대 OIS(Optical Image Stabilizer) 구동기 집적회로(Driver IC)에 1GHz 클럭을 사용하는 PWM 방식이 적용될 수 있고 1GHz 클럭이 사용될 수 있다.For example, a PWM method using a 1 GHz clock may be applied to a next generation OIS (Driver IC), and a 1 GHz clock may be used.
이러한 경우, 고주파 카운터는 고주파 클럭(예, 1GHz 클럭)의 천이에 대응하여 전류 소모가 발생되므로, 채널수가 많을수록 해상도가 높을수록 전류 소모가 증가하는 문제점이 있다. In this case, since the high frequency counter generates current consumption in response to a transition of a high frequency clock (for example, 1 GHz clock), there is a problem that current consumption is increased as the number of channels increases.
일 예로, 초미세 공정을 사용할 수록 고속 카운터를 구현하는데 용이하지만, 0.18um 또는 0.13um 공정을 사용할 경우 소자의 지연 시간이 길기 때문에 1GHz 클럭을 사용하여 고 해상도(예, 10bit)를 갖는 카운터를 구현하기가 쉽지 않을 수 있으며, 해상도가 높을수록 전류 소모가 커지는 문제점이 있다.For example, it is easy to implement a high-speed counter using ultra-fine processes. However, when a 0.18-μm or 0.13-μm process is used, a high-resolution (eg, 10-bit) counter It may not be easy to do, and the higher the resolution, the more current consumption becomes.
본 발명의 일 실시 예는, 채널의 개수에 비해 고 해상도를 갖는 고주파 카운터의 사용 개수를 줄임으로써, 스위칭 전류를 감소시킬 수 있고, 전체 소모전류를 저감할 수 있는 고주파 다채널 PWM 제어장치를 제공한다.An embodiment of the present invention provides a high frequency multi-channel PWM control device capable of reducing the switching current and reducing the total consumption current by reducing the number of high frequency counters having a higher resolution than the number of channels do.
본 발명의 일 실시 예에 의해, 메인 클럭신호를 분주하여 제1 클럭 신호를 생성하는 프리스케일러; 및 상기 제1 클럭 신호에 이용하여 상기 메인 클럭 신호에 대한 제1 및 제2 N/2 비트 카운팅을 통해 해당 주기 및 듀티를 갖는 제1 내지 제n (n은 2이상의 자연수)PWM 신호를 생성하는 제1 내지 제n PWM 생성기를 포함하는 다채널 PWM 생성기; 를 포함하고, 상기 제1 내지 제n PWM 생성기 각각은 상기 제1 클럭 신호, 해당 코스 듀티값 및 해당 코스 주기값에 기초해 상기 메인 클럭신호에 대해 상기 제1 N/2 비트 카운팅을 수행하여 코스 클럭 신호를 생성하고, 해당 파인 듀티값 및 해당 파인 주기값에 기초해 상기 코스 클럭 신호에 대해 상기 제2 N/2 비트 카운팅을 수행하여 해당 PWM 신호를 생성하는 고주파 다채널 PWM 제어장치가 제안된다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a semiconductor device including: a prescaler dividing a main clock signal to generate a first clock signal; And generating first to n-th (n is a natural number of 2 or more) PWM signals having a corresponding period and duty using first and second N / 2 bit counts for the main clock signal using the first clock signal A multi-channel PWM generator including first to n-th PWM generators; Wherein each of the first through the n-th PWM generators performs the first N / 2 bit count on the main clock signal based on the first clock signal, a corresponding course duty value and a corresponding course period value, Frequency PWM control apparatus for generating a PWM signal by generating a clock signal and performing the second N / 2 bit count on the course clock signal based on the fine duty value and the fine cycle value to generate a corresponding PWM signal .
또한, 본 발명의 다른 일 실시 예에 의해, 메인 클럭신호를 분주하여 제1 클럭 신호를 생성하는 프리스케일러; 및 상기 제1 클럭 신호에 이용하여 상기 메인 클럭 신호에 대한 제1 및 제2 N/2 비트 카운팅을 통해 해당 주기 및 듀티를 갖는 제1 내지 제n (n은 2이상의 자연수)PWM 신호를 생성하는 제1 내지 제n PWM 생성기를 포함하는 다채널 PWM 생성기; 를 포함하고, 상기 제1 PWM 생성기는 상기 제1 클럭 신호, 제1 코스 듀티값 및 제1 코스 주기값에 기초해 상기 메인 클럭신호에 대해 상기 제1 N/2 비트 카운팅을 수행하여 제1 코스 클럭 신호를 생성하는 제1 코스 제어기; 및 제1 파인 듀티값 및 제1 파인 주기값에 기초해 상기 제1 코스 클럭 신호에 대해 상기 제2 N/2 비트 카운팅을 수행하여 상기 제1 PWM 신호를 생성하는 제1 파인 제어기를 포함하고, 상기 제n PWM 생성기는 제1 클럭 신호, 제n 코스 듀티값 및 제n 코스 주기값에 기초해 상기 메인 클럭신호에 대해 상기 제1 N/2 비트 카운팅을 수행하여 제n 코스 클럭 신호를 생성하는 제n 코스 제어기; 및 제n 파인 듀티값 및 제n 파인 주기값에 기초해 상기 제n 코스 클럭 신호에 대해 상기 제2 N/2 비트 카운팅을 수행하여 상기 제n PWM 신호를 생성하는 제n 파인 제어기; 를 포함하는 고주파 다채널 PWM 제어장치가 제안된다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method of driving a semiconductor device, the method comprising: a prescaler dividing a main clock signal to generate a first clock signal; And generating first to n-th (n is a natural number of 2 or more) PWM signals having a corresponding period and duty using first and second N / 2 bit counts for the main clock signal using the first clock signal A multi-channel PWM generator including first to n-th PWM generators; Wherein the first PWM generator performs the first N / 2 bit count on the main clock signal based on the first clock signal, the first course duty value and the first course period value, A first course controller for generating a clock signal; And a first fine controller for performing the second N / 2 bit count on the first course clock signal based on a first fine duty value and a first fine period value to generate the first PWM signal, Wherein the nth PWM generator performs the first N / 2 bit count on the main clock signal based on the first clock signal, the nth course duty value, and the nth course frequency value to generate an nth course clock signal Nth course controller; And an n-th fine-tune controller for performing the second N / 2 bit count on the n-th coarse clock signal based on the n-th fine-duty value and the n-th fine-cycle value to generate the n-th PWM signal. Frequency PWM control device.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 채널의 개수에 비해 고 해상도를 갖는 고주파 카운터의 사용 개수를 줄임으로써, 스위칭 전류를 감소시킬 수 있고, 전체 소모전류를 저감할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, by reducing the number of high-frequency counters having a high resolution compared to the number of channels, the switching current can be reduced and the total consumed current can be reduced.
또한, PWM 주기가 1MHz 이상이고 고해상도 제어를 필요한 카메라 모듈의 PWM 제어 장치에서, 채널의 개수가 증가할 수록 기존의 장치에 비해 전류소모를 더욱 줄일 수 있는 효과가 있다.Further, in the PWM control device of the camera module which requires a PWM cycle of 1 MHz or more and high resolution control, as the number of channels increases, current consumption is further reduced as compared with the conventional device.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 다채널 PWM 제어장치의 일 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 메인 클럭신호, 제1 클럭신호 및 개시신호에 대한 타이밍 챠트 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제k PWM 생성기의 일 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 다채널 PWM 제어장치의 동작 타이밍 챠트 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제k 코스 듀티값(C1_duty), 제k 코스 주기값(C1_per), 제k 파인 듀티값(F1_duty) 및 제k 파인 주기값(F1_per)의 일 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제k 코스 듀티값(C1_duty), 제k 코스 주기값(C1_per), 제k 파인 듀티값(F1_duty), 제k 파인 주기값(F1_per) N 비트수 레지스터(Set-N)의 일 예시도이다.1 is a block diagram of a high-frequency multi-channel PWM controller according to an embodiment of the present invention.
2 is a timing chart of a main clock signal, a first clock signal, and a start signal according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an example of a k-th PWM generator according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating an operation timing chart of a high-frequency multi-channel PWM control apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is an example of an kth course value C1_duty, a kth course period value C1_per, a kth fine duty value F1_duty, and a kth fine period value F1_per according to an embodiment of the present invention. to be.
FIG. 6 is a block diagram showing an example of a k-th coefficient value register (C1_duty), a k-th cycle period value C1_per, a k-th fine-duty value F1_duty, (Set-N).
이하에서는, 본 발명은 설명되는 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양하게 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.It should be understood that the present invention is not limited to the embodiments described and that various changes may be made without departing from the spirit and scope of the present invention.
또한, 본 발명의 각 실시 예에 있어서, 하나의 예로써 설명되는 구조, 형상 및 수치는 본 발명의 기술적 사항의 이해를 돕기 위한 예에 불과하므로, 이에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양하게 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 본 발명의 실시 예들은 서로 조합되어 여러 가지 새로운 실시 예가 이루어질 수 있다.In addition, in each embodiment of the present invention, the structure, shape, and numerical values described as an example are merely examples for helping understanding of the technical matters of the present invention, so that the spirit and scope of the present invention are not limited thereto. It should be understood that various changes may be made without departing from the spirit of the invention. The embodiments of the present invention may be combined with one another to form various new embodiments.
그리고, 본 발명에 참조된 도면에서 본 발명의 전반적인 내용에 비추어 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.In the drawings referred to in the present invention, components having substantially the same configuration and function as those of the present invention will be denoted by the same reference numerals.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위해서, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 다채널 PWM 제어장치의 일 블록도이다. 1 is a block diagram of a high-frequency multi-channel PWM controller according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 다채널 PWM 제어장치는, 프리스케일러(100) 및 다채널 PWM 생성기(200)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a high-frequency multi-channel PWM controller according to an embodiment of the present invention may include a
상기 프리스케일러(100)는, 메인 클럭신호(clk)의 주파수를 분주하는 주파수 분주기(Frequency divider)로서, 메인 클럭신호(clk)를 분주하여 메인 클럭신호(clk)의 주파수보다 낮은 주파수를 갖는 제1 클럭 신호(f_clk)를 생성할 수 있다.The
일 예로, 상기 메인 클럭신호(clk)의 주파수가 1GHz이고, 프리스케일러(100)의 분주비가 4인 경우, 제1 클럭 신호(f_clk)의 주파수는 250MHz가 될 수 있다.For example, when the frequency of the main clock signal clk is 1 GHz and the dividing ratio of the
상기 다채널 PWM 생성기(200)는 제1 내지 제n PWM 생성기(200-1~200-n)를 포함할 수 있고, 제1 내지 제n PWM 생성기(200-1~200-n) 각각은 상기 제1 클럭 신호(f_clk)에 이용하여 상기 메인 클럭 신호(clk)에 대한 제1 및 제2 N/2 비트 카운팅을 통해 해당 주기 및 듀티를 갖는 제1 내지 제n (n은 2이상의 자연수)PWM 신호(PWM1~PWMn)를 생성할 수 있다.The
일 예로, 상기 제1 내지 제n PWM 생성기(200-1~200-n) 각각은 상기 제1 클럭 신호(f_clk), 제k 코스 듀티값(Ck_duty) 및 제k 코스 주기값(Ck_per)에 기초해 상기 메인 클럭신호(clk)에 대해 상기 제1 N/2 비트 카운팅을 수행하여 제k 코스 클럭 신호(gk_clk)를 생성하고, 제k 파인 듀티값(Fk_duty) 및 제k 파인 주기값(Fk_per)에 기초해 상기 제k 코스 클럭 신호(gk_clk)에 대해 상기 제2 N/2 비트 카운팅을 수행하여 제k PWM 신호(PWMk)를 생성할 수 있다.For example, each of the first to the n-th PWM generators 200-1 to 200-n is based on the first clock signal f_clk, the k-course duty value Ck_duty and the k-th cycle period value Ck_per (Kk) clock signal (gk_clk) by performing the first N / 2 bit count on the main clock signal (clk) and outputting a kth fine duty value (Fk_duty) The second N / 2 bit count is performed on the kth course clock signal gk_clk based on the kth PWM signal PWMk.
상기 제1 PWM 생성기(200-1)는 제1 코스 제어기(210-1) 및 제1 파인 제어기(220-1)를 포함할 수 있다.The first PWM generator 200-1 may include a first course controller 210-1 and a first fine controller 220-1.
상기 제1 코스 제어기(210-1)는, 상기 제1 클럭 신호(f_clk), 제1 코스 듀티값(C1_duty) 및 제1 코스 주기값(C1_per)에 기초해 상기 메인 클럭신호(clk)에 대해 상기 제1 N/2 비트 카운팅을 수행하여 제1 코스 클럭 신호(g1_clk)를 생성할 수 있다.The first course controller 210-1 generates the main clock signal clk based on the first clock signal f_clk, the first course duty value C1_duty and the first course period value C1_per And may perform the first N / 2 bit count to generate the first course clock signal g1_clk.
상기 제1 파인 제어기(220-1)는, 제1 파인 듀티값(F1_duty) 및 제1 파인 주기값(F1_per)에 기초해 상기 제1 코스 클럭 신호(g1_clk)에 대해 상기 제2 N/2 비트 카운팅을 수행하여 제1 PWM 신호(PWM1)를 생성할 수 있다.The first fined controller 220-1 generates the second fine clock signal g1_clk based on the first fine duty value F1_duty and the first fine period value F1_per based on the second N / Counting can be performed to generate the first PWM signal PWM1.
상기 제2 PWM 생성기(200-2)는 제2 코스 제어기(210-2) 및 제2 파인 제어기(220-2)를 포함할 수 있다.The second PWM generator 200-2 may include a second course controller 210-2 and a second fine controller 220-2.
상기 제2 코스 제어기(210-2)는, 상기 제1 클럭 신호(f_clk), 제2 코스 듀티값(C2_duty) 및 제2 코스 주기값(C2_per)에 기초해 상기 메인 클럭신호(clk)에 대해 상기 제1 N/2 비트 카운팅을 수행하여 제2 코스 클럭 신호(g2_clk)를 생성할 수 있다.The second course controller 210-2 generates the main clock signal clk based on the first clock signal f_clk, the second course duty value C2_duty and the second course period value C2_per And may perform the first N / 2 bit count to generate the second course clock signal g2_clk.
상기 제2 파인 제어기(220-2)는, 제2 파인 듀티값(F2_duty) 및 제2 파인 주기값(F2_per)에 기초해 상기 제2 코스 클럭 신호(g2_clk)에 대해 상기 제2 N/2 비트 카운팅을 수행하여 제2 PWM 신호(PWM2)를 생성할 수 있다.The second fine controller 220-2 may output the second N / 2 bit (g2_clk) to the second course clock signal g2_clk based on the second fine duty value F2_duty and the second fine period value F2_per Counting can be performed to generate the second PWM signal PWM2.
상기 제n PWM 생성기(200-n)는 제n 코스 제어기(210-n) 및 제n 파인 제어기(220-n)를 포함할 수 있다.The nth PWM generator 200-n may include an nth course controller 210-n and an nth fine controller 220-n.
상기 제n 코스 제어기(210-n)는, 상기 제1 클럭 신호(f_clk), 제n 코스 듀티값(Cn_duty) 및 제n 코스 주기값(Cn_per)에 기초해 상기 메인 클럭신호(clk)에 대해 상기 제1 N/2 비트 카운팅을 수행하여 제n 코스 클럭 신호(gn_clk)를 생성할 수 있다.The nth course controller 210-n is a circuit for generating the nth course controller 210-n with respect to the main clock signal clk based on the first clock signal f_clk, the n-course duty value Cn_duty and the nth course period value Cn_per. And may perform the first N / 2 bit count to generate the nth course clock signal gn_clk.
상기 제n 파인 제어기(220-n)는, 제n 파인 듀티값(Fn_duty) 및 제n 파인 주기값(Fn_per)에 기초해 상기 제n 코스 클럭 신호(gn_clk)에 대해 상기 제2 N/2 비트 카운팅을 수행하여 제n PWM 신호(PWMn)를 생성할 수 있다.The n-th fine-tuning controller 220-n outputs the second N / 2 bits (n-2) to the n-th coarse clock signal gn_clk based on the n-th fine duty value Fn_duty and the n- Counting can be performed to generate the n-th PWM signal PWMn.
또한, 상기 제1 내지 제n PWM 생성기(200-1~200-n) 각각이 제k PWM 생성기(200-k)(k는 1이상 n이하의 자연수)에 대응되는 경우, 상기 제k PWM 생성기(200-k)는 제k 코스 제어기(210-k)와 제k 파인 제어기(220-k)를 포함할 수 있다.When each of the first to n-th PWM generators 200-1 to 200-n corresponds to the k-th PWM generator 200-k (k is a natural number equal to or greater than 1 and equal to or less than n) K-th controller 200-k may include a kth course controller 210-k and a kth fine controller 220-k.
상기 제k 코스 제어기(210-k)는, 상기 제1 클럭 신호(f_clk), 제k 코스 듀티값(Ck_duty) 및 제k 코스 주기값(Ck_per)에 기초해 상기 메인 클럭신호(clk)에 대해 상기 제1 N/2 비트 카운팅을 수행하여 제k 코스 클럭 신호(gk_clk)를 생성할 수 있다.The kth course controller 210-k is configured to generate the main clock signal clk based on the first clock signal f_clk, the k-course duty value Ck_duty and the k-th course period value Ck_per The first N / 2 bit counting may be performed to generate the kth course clock signal gk_clk.
상기 제k 파인 제어기(220-k)는, 제k 파인 듀티값(Fk_duty) 및 제k 파인 주기값(Fk_per)에 기초해 상기 제k 코스 클럭 신호(gk_clk)에 대해 상기 제2 N/2 비트 카운팅을 수행하여 제k PWM 신호(PWMk)를 생성할 수 있다.The k-th fine-motion controller 220-k outputs the second N / 2 bits (k-1) to the k-th coarse clock signal gk_clk based on the k-th fine-duty value Fk_duty and the k- Counting can be performed to generate the k-th PWM signal PWMk.
본 발명의 각 도면에 대해, 동일한 부호 및 동일한 기능의 구성요소에 대해서는 가능한 불필요한 중복 설명은 생략될 수 있고, 각 도면에 대해 가능한 차이점에 대한 사항이 설명될 수 있다.For each figure of the present invention, possible unnecessary redundant explanations can be omitted for the same reference numerals and components having the same function, and possible differences for each figure can be explained.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 메인 클럭신호, 제1 클럭신호 및 개시신호에 대한 타이밍 챠트 예시도이다. 2 is a timing chart of a main clock signal, a first clock signal, and a start signal according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 예로, 상기 고주파 다채널 PWM 제어장치의 분해능이 4비트인 경우, 상기 프리스케일러(100)의 분주비가 4가 될 수 있고, 이 경우 상기 프리스케일러(100)는 1GHz의 메인 클럭신호(clk)를 4 분주하여 250MHz의 제1 클럭 신호(f_clk)를 생성할 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 2, when the resolution of the high-frequency multi-channel PWM controller is 4 bits, the frequency divider ratio of the
도 2는 메인 클럭 신호(clk) 및 제1 클럭 신호(f_clk)에 대한 일 예를 보이는 것으로, 이에 한정되지 않는다.2 shows an example of the main clock signal clk and the first clock signal f_clk, but is not limited thereto.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제k PWM 생성기의 일 예시도이다. 3 is a diagram illustrating an example of a k-th PWM generator according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 상기 제k 코스 제어기(210-k)는, 제1 N/2 (N은 분해능의 비트수) 비트 카운터(211), 제1 비교기(212), 제2 비교기(213), 제1 논리곱 회로(214) 및 제1 논리합 회로(215)를 포함할 수 있다.3, the kth course controller 210-k includes a first N / 2 (N is a number of bits of resolution)
상기 제1 N/2 비트 카운터(211)는, 상기 제1 클럭 신호(f_clk)를 카운트하여 제1 카운트값을 제공할 수 있다.The first N / 2
일 예로, 상기 고주파 다채널 PWM 제어장치의 분해능인 N이 8비트인 경우, 상기 제1 N/2 비트 카운터(211)는 4 비트 카운터가 될 수 있다.For example, when the resolution N of the high-frequency multi-channel PWM controller is 8 bits, the first N / 2
상기 제1 비교기(212)는, 상기 제1 카운트값과 상기 제k 코스 듀티값(Ck_duty)을 비교하여 제1 비교 신호(com1)를 제공할 수 있다. 상기 제2 비교기(213)는, 상기 제1 카운트값과 상기 제k 코스 주기값(Ck_per)을 비교하여 제2 비교 신호(com2)를 제공할 수 있다.The
일 예로, 상기 제1 비교기(212)는 상기 제1 카운트값과 상기 제k 코스 듀티값(Ck_duty)이 동일하면 액티브 레벨(예, 1 또는 하이 레벨)을 갖는 제1 비교 신호(com1)를 제공할 수 있다. 상기 제2 비교기(213)는 상기 제1 카운트값과 상기 제k 코스 주기값(Ck_per)이 동일하면 액티브 레벨(예, 1)을 갖는 제2 비교 신호(com2)를 제공할 수 있다.For example, the
일 예로, 상기 고주파 다채널 PWM 제어장치의 분해능 N비트가 10비트인 경우, 제k 코스 듀티값(Ck_duty)은 499가 될 수 있고, 제k 코스 주기값(Ck_per)은 999가 될 수 있고, 제1 카운트값은 0에서 999중에서 어느 하나가 될 수 있다.For example, when the resolution N bits of the high-frequency multi-channel PWM controller are 10 bits, the kth course value Ck_duty may be 499, the kth course period value Ck_per may be 999, The first count value may be any one of 0 to 999.
다른 일 예로, 상기 고주파 다채널 PWM 제어장치의 분해능 N비트가 2비트인 경우, 제k 코스 듀티값(Ck_duty)은 2가 될 수 있고, 제k 코스 주기값(Ck_per)은 3이 될 수 있고, 제1 카운트값은 0에서 3중에서 어느 하나가 될 수 있다.In another example, when the resolution N bits of the high-frequency multi-channel PWM controller are 2 bits, the kth course value (Ck_duty) may be 2, the kth course period value (Ck_per) may be 3 , And the first count value may be any one of 0 to 3.
상기 제1 논리곱 회로(214)는, 상기 제1 비교 신호(com1)와 상기 제2 비교 신호(com2)를 논리합 연산하여 클럭 인에이블 신호(gclk_en)를 제공할 수 있다.The first AND
일 예로, 상기 제1 논리곱 회로(214)는, 상기 제1 비교 신호(com1)와 상기 제2 비교 신호(com2)를 논리합 연산하는 OR 게이트를 포함할 수 있다.For example, the first AND
상기 제1 논리합 회로(215)는, 상기 클럭 인에이블 신호(gclk_en)와 상기 메인 클럭신호(clk)에 기초해 상기 제k 코스 클럭 신호(gk_clk)를 제공할 수 있다.The first OR
일 예로, 상기 제1 논리합 회로(215)는 상기 클럭 인에이블 신호(gclk_en)와 상기 메인 클럭신호(clk)를 논리합 연산하여 상기 제k 코스 클럭 신호(gk_clk)를 제공하는 AND 게이트(AND gate)를 포함할 수 있다.For example, the first OR
또한, 도 3을 참조하면, 상기 제k 파인 제어기(220-k)는, 제2 N/2 비트 카운터(221), 제3 비교기(222), 제4 비교기(223), 제2 논리합 회로(224) 및 유지 회로(225)를 포함할 수 있다.3, the k-th-order controller 220-k includes a second N / 2
상기 제2 N/2 비트 카운터(221)는, 상기 제k 코스 클럭 신호(gk_clk)를 카운트하여 제2 카운트값을 제공할 수 있다.The second N / 2
일 예로, 고주파 다채널 PWM 제어장치의 분해능인 N이 8비트인 경우, 상기 제2 N/2 비트 카운터(221)는 4 비트 카운터가 될 수 있다.For example, when the resolution N of the high-frequency multi-channel PWM controller is 8 bits, the second N / 2
여기서, 상기 제1 N/2 비트 카운터(211)는 제1 N/2 비트 카운팅을 수행할 수 있고, 상기 제2 N/2 비트 카운터(221)는 제2 N/2 비트 카운팅을 수행할 수 있다.Here, the first N / 2
상기 제3 비교기(222)는, 상기 제2 카운트값과 상기 제k 파인 듀티값(Fk_duty)을 비교하여 클리어 신호(clear)를 제공할 수 있다. 상기 제4 비교기(223)는, 상기 제2 카운트값과 상기 제k 코스 주기값(Ck_per)을 비교하여 세트 신호(set)를 제공할 수 있다.The
일 예로, 상기 제3 비교기(222)는 상기 제2 카운트값과 상기 제k 파인 듀티값(Fk_duty)이 동일하면 액티브 레벨(예, 1)을 갖는 상기 클리어 신호(clear)를 제공할 수 있다. 상기 제4 비교기(223)는 상기 제2 카운트값과 상기 제k 코스 주기값(Ck_per)이 동일하면 액티브 레벨(예, 1)을 갖는 상기 세트 신호(set)를 제공할 수 있다.For example, the
상기 제2 논리합 회로(224)는, 상기 세트 신호(set)와 개시 신호(begin)를 논리합 연산하여 유지 회로(225)의 세트 단자에 제공할 수 있다.The second OR
일 예로, 상기 논리합 회로(224)는, 상기 세트 신호(set)와 개시 신호(begin)를 논리합 연산하는 OR 게이트를 포함할 수 있다.For example, the
상기 유지 회로(225)는, 상기 제2 논리합 회로(224)로부터의 출력 신호에 기초해서 출력단을 세트하고, 상기 클리어 신호(clear)에 기초해서 상기 출력단을 리세트하여 상기 제k PWM 신호(PWMk)를 제공할 수 있다.The holding
일 예로, 상기 유지 회로(225)는 상기 제2 논리합 회로(224)로부터의 출력 신호에 기초해서 출력단을 세트하고, 상기 클리어 신호(clear)에 기초해서 상기 출력단을 리세트하는 RS 래치 또는 RS 플립플롭을 포함할 수 있다.For example, the holding
예를 들어, 상기 유지 회로(225)는 상기 제2 논리합 회로(224)로부터의 출력 신호의 레벨이 액티브 레벨(예, 1)이면 상기 출력단을 세트하고, 상기 클리어 신호(clear)의 레벨이 액티브 레벨(예, 1)이면 상기 출력단을 리세트하여 상기 제k PWM 신호(PWMk)를 제공할 수 있다.For example, when the level of the output signal from the second OR
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제k 코스 제어기(210-k)가 하나의 제1 N/2 (N은 분해능의 비트수) 비트 카운터(211)를 포함하고, 상기 제k 파인 제어기(220-k)가, 다른 하나의 제2 N/2 비트 카운터(221)를 포함하며, 즉 기존의 하나의 N비트 카운트 대신에, 본 발명의 일 실시 예에 따라 2개의 N/2 비트 카운터로 나누어 동작하도록 함으로써, 채널의 개수에 비해 고 해상도를 갖는 고주파 카운터의 사용 개수를 줄일 수 있고, 이에 따라 스위칭 전류를 감소시킬 수 있고, 전체 소모전류를 저감할 수 있다.As described above, according to an embodiment of the present invention, the kth course controller 210-k includes one first N / 2 (N is a number of bits of resolution) bit counter 211, The k-th fine-controller 220-k includes another second N / 2
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 다채널 PWM 제어장치의 동작 타이밍 챠트 예시도이다.4 is a diagram illustrating an operation timing chart of a high-frequency multi-channel PWM control apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 3에 도시된 고주파 다채널 PWM 제어장치가, 도 4에 도시된 바와 같이, 고주파 다채널 PWM 제어장치의 분해능이 4비트(N=4)인 경우, 제k 코스 듀티값(Ck_duty)은 2, 제k 코스 주기값(Ck_per)은 3, 제k 파인 듀티값(Fk_duty)은 1, 그리고 제k 파인 주기값(Fk_per)이 3인 경우에 대한 동작 타이밍 예시를 보이고 있다.The high-frequency multi-channel PWM control apparatus shown in Figs. 1 to 3 is configured such that when the resolution of the high-frequency multi-channel PWM control apparatus is 4 bits (N = 4) as shown in Fig. 4, (2), the kth course period value (Ck_per) is 3, the kth fine duty value (Fk_duty) is 1, and the kth fine period value (Fk_per) is 3.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 다채널 PWM 제어장치의 4비트 분해능을 갖는 경우, 제1 N/2 카운터(211)는 2 비트 카운터로 동작할 수 있고, 제2 N/2 카운터(221)는 2 비트 카운터로 동작할 수 있다.Referring to FIGS. 1 to 4, when the high frequency multi-channel PWM controller according to the embodiment of the present invention has a 4-bit resolution, the first N / 2
여기서, 상기 제1 N/2 카운터(211) 및 제2 N/2 카운터(221) 각각은 22(22=4)개의 클럭을 카운트 할 수 있다.Here, each of the first N / 2
먼저, 개시 신호(Begin)가 입력되면, 제1 N/2 카운터(211) 및 제2 N/2 카운터(221)는 0으로 초기화가 되고 카운트 동작을 개시할 수 있다.First, when the start signal Begin is input, the first N / 2
프리스케일러(100)는 메인 클럭 신호(clk)를 분주하여 제1 클럭 신호(f_clk)를 생성할 수 있고, 이 제1 클럭 신호(f_clk) 및 메인 클럭 신호(clk)를 다채널 PWM 생성기(200)의 제k 코스 제어기(210-k)에 공급할 수 있다.The
일 예로, 도 1의 프리스케일러(100)(Prescaler)에서 분주비가 4인 경우, 4분주된 제1 클럭 신호(f_clk)를 생성하여 제k 코스 제어기(210-k)의 제1 N/2 카운터(211)에서 제공한다. For example, if the dividing ratio is 4 in the
상기 제k 코스 제어기(210-k)의 제1 N/2 비트 카운터(211)는 상기 제1 클럭 신호(f_clk)를 카운트하여 제1 카운트값을 생성하고, 제1 비교기(212), 제2 비교기(213) 및 제1 논리곱 회로(214) 각각은 상기 제1 카운트값이 사전에 지정한 값인 제k 코스 듀티값(Ck_duty) 또는 제k 코스 주기값(Ck_per)에 도달하면 클럭 인에이블 신호(gclk_en)를 생성하고, 제1 논리합 회로(215)는 클럭 인에이블 신호(gclk_en)가 1일 때 메인 클럭 신호(clk)에 기초해 제k 코스 클럭 신호(gk_clk)를 생성할 수 있다.The first N / 2
여기서, 제k 코스 듀티값(Ck_duty)은 제k 코스(Coarse) 제어기(210-k)에서 클럭 인에이블 신호(gclk_en)가 1에서 0으로 변경되는 시점을 나타내는 값이고, 제k 코스 주기값(Ck_per)은 제k 코스(Coarse) 제어기(210-k)에서 클럭 인에이블 신호(gclk_en)가 0에서 1로 변경되는 시점을 나타내는 값이다.The kth course duty value Ck_duty is a value indicating a time point at which the clock enable signal gclk_en is changed from 1 to 0 in the kth coarse controller 210-k, Ck_per is a value indicating the time when the clock enable signal gclk_en is changed from 0 to 1 in the k-th coarse controller 210-k.
또한, 제k 파인 듀티값(Fk_duty)은 제k 파인(Fine) 제어기(220-k)에서 제k PWM 신호(PWMk)가 1에서 0으로 변경되는 시점을 나타내는 값이고, 제k 파인 주기값(Fk_per)은 제k 파인(Fine) 제어기(220-k)에서 제k PWM 신호(PWMk)가 0에서 1로 변경되는 시점을 나타내는 값이다.The k-th fine duty value Fk_duty is a value indicating a time point at which the k-th PWM signal PWMk is changed from 1 to 0 in the k-th fine controller 220-k, Fk_per is a value indicating the time at which the kth PWM signal PWMk is changed from 0 to 1 in the k-th fine controller 220-k.
상기 제1 N/2 카운터(211)는 개시 신호(begin) 또는 세트 신호(set)가 1일 때 초기화가 되며, 이 때 제k PWM 신호(PWMk)의 상태는 1로 될 수 있다. The first N / 2
상기 제1 N/2 카운터(211)는 제1 클럭 신호(f_clk)를 카운트하여 제1 카운트값을 제공할 수 있다. 일 예로, 제k 코스 듀티값(Ck_duty)이 2이고 제k 코스 주기값(Ck_per)이 3인 경우, 제1 N/2 카운터(211)의 제1 카운트값이 2나 3이 되면 제1 비교기(212), 제2 비교기(213) 및 제1 논리곱 회로(214)에 의해서 클럭 인에이블 신호(gclk_en)가 1이 되고, 이 클럭 인에이블 신호(gclk_en)가 1인 상태에서, 메인 클럭 신호(clk)와 동기되어 같은 주파수를 갖는 제k 코스 클럭(gk_clk)이 생성되어 제k 파인 제어기(220-k)의 제2 N/2 카운터(221)에 공급될 수 있다.The first N / 2
이때, 상기 제1 N/2 카운터(211)의 제1 카운트값이 제k 코스 듀티값(Ck_duty)과 동일하면, 상기 제k 코스 클럭(gk_clk)이 제2 N/2 카운터(221)에 공급되며, 제2 N/2 카운터(221)는 제k 코스 클럭 신호(gk_clk)의 카운트를 시작하게 된다.At this time, if the first count value of the first N / 2
제3 비교기(222) 및 제4 비교기(223) 각각은 제2 N/2 카운터(221)의 제2 카운트값이, 사전에 지정한 값인 제k 파인 듀티값(Fk_duty) 또는 제k 파인 주기값(Fk_per) 각각과 비교하여, 제2 N/2 카운터(221)의 제2 카운트값이 제k 파인 듀티값(Fk_duty)과 동일(예,1)하면 클리어 신호(clear)의 상태를 액티브 레벨(예, 1)로 제공하고, 유지 회로(225)를 클리어(clear) 시켜 제k PWM 신호(PWMk)의 레벨을 0으로 만든다. 이후, 제1 N/2 카운터(211)의 제1 카운트값이 제k 코스 주기값(Ck_per)인 3에 도달할 경우에도 제k 코스 클럭 신호(gk_clk)가 생성되어 제2 N/2 카운터(221)가 동작하게 되고, 제k 코스 주기값(Ck_per)이 3, 제k 파인 주기값(Fk_per)이 3인 경우에 세트 신호(set)가 생성되어 제k PWM 신호(PWMk)의 상태가 1로 변경된다. Each of the
전술한 바와 같은 과정을 통해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 다채널 PWM 제어장치는 한 주기 동안의 PWM 신호의 제어를 완료할 수 있다.Through the above-described process, the high-frequency multi-channel PWM controller according to the embodiment of the present invention can complete the control of the PWM signal for one period.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 다채널 PWM 제어장치에서 필요한 클럭 개수는 하기 표 1과 같다.The number of clocks required in the high-frequency multi-channel PWM controller according to an embodiment of the present invention is shown in Table 1 below.
[표 1][Table 1]
도 4 및 상기 표 1을 참조하면, 분해능이 4(N=4)이고, k=1인 경우, PWN 신호의 1주기 동안에 필요한 클럭의 수는, 16개의 메인 클럭이 필요하며, 8개의 코스 클럭(gk_clk)과 4개의 제1 클럭 신호(f_clk)가 필요하다.Referring to FIG. 4 and Table 1, when the resolution is 4 (N = 4) and k = 1, the number of clocks required for one period of the PWN signal requires 16 main clocks, (gk_clk) and four first clock signals (f_clk) are required.
일 예로, N 비트 해상도와 k 채널을 기준으로 할 경우 필요한 제1 클럭 신호(f_clk)의 클럭 개수는 k × 2(N/2) 개이며, 메인 클럭 신호(clk)의 클럭 개수는 2N + k × 2 × 2(N/2)개가 필요하여 PWM 제어에 필요한 총 클럭의 개수는 2N + k × 3 × 2(N/2) 이다. For example, the number of clocks of the first clock signal f_clk required for the N-bit resolution and the k channel is k × 2 ( N / 2 ), and the number of clocks of the main clock signal clk is 2N + k × a 2 × 2 (N / 2) requires the dog to the total number of clocks required for the PWM control is 2 N + k × 3 × 2 (N / 2).
일 예로, 상기 표1에 보인 바와 같이, 하나의 채널(k=1)을 가정할 경우에는 오히려 본 발명의 클럭 수가 더 많아 스위칭 전류 소모가 더 많다고 할 수 있다. 그러나 2채널 이상의 다채널을 구성할 경우 필요한 클럭의 수는 감소하며 N=10인 경우에 8채널 PWM을 구성할 경우 기존 구성대비 약 1/4 이하의 클럭이 사용된다. For example, as shown in Table 1, when one channel (k = 1) is assumed, the number of clocks of the present invention is rather larger and the switching current consumption is more. However, the number of clocks required for multi-channel configuration of more than 2 channels is reduced. When N = 10, when 8-channel PWM is used, less than 1/4 of the clock is used.
상기 표 1을 참조하면, 디지털 회로에서 전력소모는 상태 천이에 비례하며 클럭에서 소모되는 스위칭 전류의 양이 많은 비중을 차지하므로 본 발명의 일 실시 예를 통하여 소모 전류 감소를 기대할 수 있다.Referring to Table 1, the power consumption of the digital circuit is proportional to the state transition, and the amount of switching current consumed by the clock takes a large proportion. Therefore, the consumption current can be expected to be reduced through the embodiment of the present invention.
다른 한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 다채널 PWM 제어장치가 카메라 모듈에 적용되는 경우, 1개의 액추에이터(actuator)를 구동하기 위해서는 PWM 1채널을 사용하는 경우도 있으나 P 채널과 N채널을 독립적으로 제어하는 경우도 있다. 따라서, P채널과 N채널을 구동하는 경우에는 각 액추에이터에 대해 2채널의 PWM 제어가 필요하다.On the other hand, when a high frequency multi-channel PWM control apparatus according to an embodiment of the present invention is applied to a camera module, a
또는, OIS의 경우, X축 및 Y축 방향의 제어를 위해서 4채널의 PWM 출력이 필요하며 듀얼 카메라의 OIS 제어를 위해서는 8채널의 PWM 제어가 필요하다. 따라서 듀얼 카메라용 OIS 제어가 수행할 경우에는 기존 방법대비 약 21.88% 소비전력으로 PWM 제어가 가능하다. Or, in the case of OIS, 4-channel PWM output is required for X-axis and Y-axis control, and 8-channel PWM control is required for OIS control of dual cameras. Therefore, when OIS control for dual cameras is performed, PWM control is possible with about 21.88% power consumption compared with the conventional method.
예를 들어, 기존의 시스템에서, 1MHz의 PWM 주기를 갖고 해상도가 10비트일 경우 1GHz 클럭을 사용해야 한다. 1GHz를 10비트 카운터를 구성할 경우 경우에 따라서는 디지털 회로로 구현이 어렵다. 전력 소모가 높은 고속 셀(high speed cell)을 사용해서 구현할 경우 비교적 용이하게 구현이 가능하지만 전력 소모가 큰 셀을 사용하므로 전체적인 전류 소모가 커지는 단점이 있다. For example, in a conventional system, a 1GHz clock should be used if the resolution is 10 bits with a 1MHz PWM period. When a 10-bit counter is configured at 1 GHz, it is difficult to implement a digital circuit in some cases. Although it can be implemented relatively easily when implemented using a high-speed cell having a high power consumption, it uses a cell having a large power consumption, which causes a disadvantage that an overall current consumption is increased.
본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 다채널 PWM 제어장치를 사용하여 (N/2) 비트 카운터를 2개 사용할 경우에는, 디지털 회로의 구현이 매우 용이하며 일반 저전력 셀을 사용해서 구현이 가능한 장점이 있다. In the case of using two (N / 2) bit counters using the high frequency multi-channel PWM control device according to the embodiment of the present invention, it is very easy to implement a digital circuit and can be implemented using a general low- have.
전술한 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 다채널 PWM 제어장치에서, 최저 전력 소모를 위한 구조는 N비트 카운터 대신에 (N/2) 비트 카운터 2개를 사용하는 구조이고, N이 홀수일 경우 M비트의 카운터와 L비트의 카운터 (M+L=N, M=L+1)로 구성할 수 있다. 또한 제어를 위해서는 제1 N/2 카운터(211)에서 코스 클럭 신호(g_clk)를 생성하기 위한 설정 값을 입력으로 지정해야 하며, 제2 N/2 카운터(221)에서 PWM 신호를 생성하기 위한 세부 듀티 및 주기 조정을 위한 입력 값을 지정해 주어야 한다.In the high-frequency multi-channel PWM control apparatus according to the embodiment of the present invention, the structure for minimum power consumption uses two (N / 2) bit counters instead of the N-bit counters. When N is odd A counter of M bits and a counter of L bits (M + L = N, M = L + 1). For control, a setting value for generating a course clock signal (g_clk) must be specified as an input in the first N / 2
여기서, PWM 주기 및 듀티 설정은 디지털 회로에서 일반적으로 레지스터를 이용하여 설정이 가능하며 분해능(N)이 10비트인 경우에 PWM 신호의 주기와 듀티는 0~1023 범위의 카운트 값으로 지정될 수 있다.Here, the PWM period and the duty setting can be set by using a register in a digital circuit, and when the resolution (N) is 10 bits, the cycle and the duty of the PWM signal can be designated as a count value ranging from 0 to 1023 .
일 예로, 분해능(N)이 10비트이고, 메인 클럭 신호(clk)의 주파수가 1GHz인 경우, 코스 듀티값(C_duty)은 499가 될 수 있고, 코스 주기값(C_per)은 999가 될 수 있으며, 코스 듀티값(C_duty) 동안에 0~499까지 500개의 클럭 동안은 액티브 레벨(예, 1), 그리고, 그 나머지 500개의 클럭 동안에는 난액티브 레벨(예,0 또는 로우레벨)이 되어, 50%의 듀티비를 갖게 PWM 신호가 될 수 있다. 이 경우, 메인 클럭 신호(clk)의 주파수가 1GHz이므로 PWM 신호의 주파수는 약 1MHz가 될 수 있다.For example, when the resolution N is 10 bits and the frequency of the main clock signal clk is 1 GHz, the course duty value C_duty may be 499 and the course period value C_per may be 999 (E.g., 1) for 500 clocks from 0 to 499 during the course duty value C_duty and an active level (e.g., 0 or low level) during the remaining 500 clocks, and 50% The duty ratio can be a PWM signal. In this case, since the frequency of the main clock signal clk is 1 GHz, the frequency of the PWM signal can be about 1 MHz.
전술한 바와 같은 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 다채널 PWM 제어장치의 구조에서는, 해상도가 변경이 될 경우 각각의 레지스터를 2개의 (N/2) 비트 레지스터로 구성될 수 있다. 여기서, 해상도가 변경이 되지 않고 N비트로 고정이 되어 있는 경우라면 기존 구성과 같이 레지스터를 상위 (N/2)비트와 하위 (N/2) 비트로 구분하여 설정 값을 입력할 수 있다. In the high frequency multi-channel PWM controller according to an embodiment of the present invention, when the resolution is changed, each register may be composed of two (N / 2) bit registers. Here, if the resolution is not changed and fixed to N bits, the register can be divided into upper (N / 2) bits and lower (N / 2) bits to input a set value.
예를 들어, 10비트 레지스터인 경우, 상위 5비트와 하위 5비트로 나누어 본 발명의 입력 값으로 사용할 수 있다. 그러나 N의 값이 변경이 되는 경우에는 상위 (N/2)와 하위 (N/2)를 각각 별도의 레지스터에 저장하여 코스(Coarse)와 파인(Fine) 제어를 하는 것이 효율적이다. 여기서, N=10 인 경우에 본 발명의 구성에서는 5비트 카운터를 사용하여 코스(Coarse)와 파인(Fine) 제어를 수행하므로 주기와 듀티 설정의 범위는 5비트로 제한되어 0~31까지 값을 갖는다. For example, in the case of a 10-bit register, the upper 5 bits and the lower 5 bits can be used as input values of the present invention. However, when the value of N is changed, it is effective to store the upper (N / 2) and lower (N / 2) in separate registers to perform a coarse and fine control. Here, in the case of N = 10, since the coarse and fine control are performed using the 5-bit counter in the configuration of the present invention, the period and the duty setting range are limited to 5 bits and have values ranging from 0 to 31 .
일 예로, 1kHz의 PWM 주기와 50% 듀티비를 설정하기 위해서는 999와 499를 이진수로 도 5 및 도 6과 같이 표현할 수 있다.For example, in order to set the 1 kHz PWM period and the 50% duty ratio, 999 and 499 can be expressed in binary numbers as shown in FIGS. 5 and 6.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제k 코스 듀티값(C1_duty), 제k 코스 주기값(C1_per), 제k 파인 듀티값(F1_duty) 및 제k 파인 주기값(F1_per)의 일 예시도이다.5 is an example of an kth course value C1_duty, a kth course period value C1_per, a kth fine duty value F1_duty, and a kth fine period value F1_per according to an embodiment of the present invention. to be.
도 5를 참조하면, 10비트 수를 상위 N/2 비트와 하위 N/2 비트로 나누어 구성하고 상위 N/2 비트를 코스(Coarse) 제어에 사용하고 하위 N/2 비트를 파인(Fine) 제어에 사용하면 다음과 같이 설정이 가능하다.5, the number of 10 bits is divided into upper N / 2 bits and lower N / 2 bits, upper N / 2 bits are used for coarse control and lower N / 2 bits are used for fine control You can use the following settings.
도 5에 도시된 바와 같이 설정하는 경우, C_per = 31, C_duty=15, F_per = 7, F_duty = 19가 될 수 있다. N=10으로 고정되어 있을 경우, 전체 분해능 10비트를 상위 5비트와 하위 5비트를 나누어 사용하면 되므로 사용자가 설정해야 하는 레지스터를 기존과 동일하게 이용하는 것이 가능하지만 N이 변경될 경우에는 코스(Coarse) 제어와 파인(Fine) 제어를 위한 레지스터 설정을 별도로 할 수 있다. In the case of setting as shown in FIG. 5, C_per = 31, C_duty = 15, F_per = 7, and F_duty = 19. If N = 10, the entire 5 bits of the resolution and 10 bits of the lower 5 bits must be used separately. Therefore, it is possible to use a register to be set by the user in the same way as before. However, if N is changed, ) And fine (Fine) control can be set separately.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제k 코스 듀티값(C1_duty), 제k 코스 주기값(C1_per), 제k 파인 듀티값(F1_duty), 제k 파인 주기값(F1_per) N 비트수 레지스터(Set-N)의 일 예시도이다.FIG. 6 is a block diagram showing an example of a k-th coefficient value register (C1_duty), a k-th cycle period value C1_per, a k-th fine-duty value F1_duty, (Set-N).
도 6을 참조하면, 다른 일 예로, 주기와 듀티 설정 레지스터를 하나씩 구비하고 N의 비트수를 지정하는 추가 레지스터(Set_N)를 이용할 수 있다. Referring to FIG. 6, in another example, an additional register (Set_N) having one cycle and duty setting registers and specifying the number of bits of N may be used.
예를 들면, N=8일 경우, 추가 레지스터(Set_N)를 8로 지정하면 도 6과 같이 8비트를 상위 4비트 하위 4비트로 나누어 연산에 사용하는 방식이다. 일 예로, 도 6에서 추가 레지스터(Set_N)은 8비트 레지스터일 수 있다. For example, if N = 8 and the additional register (Set_N) is set to 8, 8 bits are divided into 4 upper 4 bits and used for the calculation. As an example, the additional register (Set_N) in FIG. 6 may be an 8-bit register.
도 6과 같은 방식은 추가 레지스터(Set_N)의 값에 따라 주기와 듀티 설정 레지스터의 유효 자리를 계산해서 처리해야 하므로 주기와 듀티를 코스(Coarse)와 파인(Fine)에 따라 별도의 레지스터로 설정하는 것이 더 용이하다.6, since the effective digits of the period and duty setting registers are calculated and processed according to the value of the additional register Set_N, the period and the duty are set to separate registers according to the coarse and fine It is easier to do.
100: 프리스케일러
200: 다채널 PWM 생성기
200-1~200-n: 제1 내지 제n PWM 생성기
clk: 메인 클럭신호
f_clk: 제1 클럭 신호
PWM1~PWMn: 제1 내지 제n PWM 신호
C1_duty~Cn_duty: 제1~제n 코스 듀티값
C1_per~Cn_duty: 제1~제n 코스 주기값
g1_clk~gn_clk: 제1~제n 코스 클럭 신호
F1_duty~Fn_duty: 제1~제n 파인 듀티값
F1_per~Fn_per: 제1~제n 파인 주기값100: prescaler
200: Multi-channel PWM generator
200-1 to 200-n: First to nth PWM generators
clk: Main clock signal
f_clk: first clock signal
PWM1 to PWMn: First to nth PWM signals
C1_duty to Cn_duty: First to nth course duty values
C1_per to Cn_duty: First to nth course period values
g1_clk to gn_clk: first to nth course clock signals
F1_duty to Fn_duty: first to n-th fine duty values
F1_per to Fn_per: First to nth fine cycle values
Claims (15)
상기 제1 클럭 신호에 이용하여 상기 메인 클럭 신호에 대한 제1 및 제2 N/2 비트 카운팅을 통해 해당 주기 및 듀티를 갖는 제1 내지 제n (n은 2이상의 자연수) PWM 신호를 생성하는 제1 내지 제n PWM 생성기를 포함하는 다채널 PWM 생성기; 를 포함하고,
상기 제1 내지 제n PWM 생성기 각각은
상기 제1 클럭 신호, 해당 코스 듀티값 및 해당 코스 주기값에 기초해 상기 메인 클럭신호에 대해 상기 제1 N/2 비트 카운팅을 수행하여 코스 클럭 신호를 생성하고, 해당 파인 듀티값 및 해당 파인 주기값에 기초해 상기 코스 클럭 신호에 대해 상기 제2 N/2 비트 카운팅을 수행하여 해당 PWM 신호를 생성하는
고주파 다채널 PWM 제어장치.
A prescaler dividing the main clock signal to generate a first clock signal; And
And generating first to n-th (n is a natural number of 2 or more) PWM signals having a corresponding period and duty using first and second N / 2 bit counts for the main clock signal using the first clock signal, A multi-channel PWM generator including first through n-th PWM generators; Lt; / RTI >
Each of the first to n < th >
And a second N / 2 bit counter for performing a first N / 2 bit count on the main clock signal based on the first clock signal, a corresponding course duty value, and a corresponding course period value to generate a coarse clock signal, And the second N / 2 bit counting is performed on the course clock signal based on the first N / 2 bit value to generate a corresponding PWM signal
High frequency multi-channel PWM control device.
상기 메인 클럭신호, 제1 클럭 신호, 해당 코스 듀티값 및 해당 코스 주기값에 기초해 코스 클럭 신호를 생성하는 제k 코스 제어기; 및
상기 코스 클럭 신호, 해당 파인 듀티값 및 해당 파인 주기값에 기초해 해당 PWM 신호를 생성하는 제k 파인 제어기;
를 포함하는 고주파 다채널 PWM 제어장치.
2. The apparatus of claim 1, wherein each of the first through n < th >
A kth course controller for generating a course clock signal based on the main clock signal, the first clock signal, a corresponding course duty value and a corresponding course period value; And
A k-th fine-pitched controller for generating a corresponding PWM signal based on the course clock signal, the fine duty value and the fine period value;
Frequency PWM control device.
상기 제1 클럭 신호를 카운트하여 제1 카운트값을 제공하는 제1 N/2 비트 카운터;
상기 제1 카운트값과 제k 코스 듀티값을 비교하여 제1 비교 신호를 제공하는 제1 비교기;
상기 제1 카운트값과 제k 코스 주기값을 비교하여 제2 비교 신호를 제공하는 제2 비교기;
상기 제1 비교 신호와 상기 제2 비교 신호를 논리합 연산하여 클럭 인에이블 신호를 제공하는 제1 논리곱 회로; 및
상기 클럭 인에이블 신호와 상기 메인 클럭신호에 기초해 제k 코스 클럭 신호를 제공하는 제1 논리합 회로;
를 포함하는 고주파 다채널 PWM 제어장치.
3. The method of claim 2, wherein the kth course controller
A first N / 2 bit counter for counting the first clock signal to provide a first count value;
A first comparator for comparing the first count value and the k-course duty value to provide a first comparison signal;
A second comparator for comparing the first count value with a kth course period value to provide a second comparison signal;
A first AND circuit for ORing the first comparison signal and the second comparison signal to provide a clock enable signal; And
A first logical summing circuit for providing a kth course clock signal based on the clock enable signal and the main clock signal;
Frequency PWM control device.
상기 제k 코스 클럭 신호를 카운트하여 제2 카운트값을 제공하는 제2 N/2 비트 카운터;
상기 제2 카운트값과 제k 파인 듀티값을 비교하여 클리어 신호를 제공하는 제3 비교기;
상기 제2 카운트값과 제k 코스 주기값을 비교하여 세트 신호를 제공하는 제4 비교기;
상기 세트 신호와 개시 신호를 논리합 연산하는 제2 논리합 회로; 및
상기 제2 논리합 회로로부터의 출력 신호에 기초해서 출력단을 세트하고, 상기 클리어 신호에 기초해서 상기 출력단을 리세트하여 제k PWM 신호를 제공하는 유지 회로;
를 포함하는 고주파 다채널 PWM 제어장치.
4. The apparatus of claim 3, wherein the k <
A second N / 2 bit counter for counting the kth course clock signal to provide a second count value;
A third comparator comparing the second count value with a k-th fine duty value to provide a clear signal;
A fourth comparator comparing the second count value with a kth course period value to provide a set signal;
A second OR circuit for performing an OR operation on the set signal and the start signal; And
A holding circuit for setting an output stage based on an output signal from the second logical sum circuit, resetting the output stage based on the clear signal and providing a k-th PWM signal;
Frequency PWM control device.
상기 제1 카운트값과 상기 제k 코스 듀티값이 동일하면 액티브 레벨을 갖는 제1 비교 신호를 제공하고,
상기 제2 비교기는
상기 제1 카운트값과 상기 제k 코스 주기값이 동일하면 액티브 레벨을 갖는 제2 비교 신호를 제공하는
고주파 다채널 PWM 제어장치.
4. The apparatus of claim 3, wherein the first comparator
Providing a first comparison signal having an active level if the first count value and the k-course duty value are equal,
The second comparator
And providing a second comparison signal having an active level if the first count value and the kth course period value are equal
High frequency multi-channel PWM control device.
상기 클럭 인에이블 신호와 상기 메인 클럭신호를 논리합 연산하여 상기 제k 코스 클럭 신호를 제공하는 AND 게이트;
를 포함하는 고주파 다채널 PWM 제어장치.
4. The semiconductor memory device according to claim 3, wherein the first OR circuit
An AND gate for performing the logical sum operation on the clock enable signal and the main clock signal to provide the kth course clock signal;
Frequency PWM control device.
상기 제2 카운트값과 상기 제k 파인 듀티값이 동일하면 액티브 레벨을 갖는 상기 클리어 신호를 제공하고,
상기 제4 비교기는
상기 제2 카운트값과 상기 제k 코스 주기값이 동일하면 액티브 레벨을 갖는 상기 세트 신호를 제공하는
고주파 다채널 PWM 제어장치.
5. The apparatus of claim 4, wherein the third comparator
Providing the clear signal having an active level if the second count value and the k-th fine duty value are the same,
The fourth comparator
Providing said set signal having an active level if said second count value and said kth course period value are equal
High frequency multi-channel PWM control device.
상기 제2 논리합 회로로부터의 출력 신호의 레벨이 액티브 레벨이면 상기 출력단을 세트하고, 상기 클리어 신호의 레벨이 액티브 레벨이면 상기 출력단을 리세트하여 상기 제k PWM 신호를 제공하는
고주파 다채널 PWM 제어장치.
5. The semiconductor memory device according to claim 4, wherein the holding circuit
And sets the output stage if the level of the output signal from the second logical sum circuit is an active level and resets the output stage if the level of the clear signal is active level to provide the kth PWM signal
High frequency multi-channel PWM control device.
상기 제1 클럭 신호에 이용하여 상기 메인 클럭 신호에 대한 제1 및 제2 N/2 비트 카운팅을 통해 해당 주기 및 듀티를 갖는 제1 내지 제n (n은 2이상의 자연수)PWM 신호를 생성하는 제1 내지 제n PWM 생성기를 포함하는 다채널 PWM 생성기; 를 포함하고,
상기 제1 PWM 생성기는
상기 제1 클럭 신호, 제1 코스 듀티값 및 제1 코스 주기값에 기초해 상기 메인 클럭신호에 대해 상기 제1 N/2 비트 카운팅을 수행하여 제1 코스 클럭 신호를 생성하는 제1 코스 제어기; 및 제1 파인 듀티값 및 제1 파인 주기값에 기초해 상기 제1 코스 클럭 신호에 대해 상기 제2 N/2 비트 카운팅을 수행하여 제1 PWM 신호를 생성하는 제1 파인 제어기를 포함하고,
상기 제n PWM 생성기는
상기 제1 클럭 신호, 제n 코스 듀티값 및 제n 코스 주기값에 기초해 상기 메인 클럭신호에 대해 상기 제1 N/2 비트 카운팅을 수행하여 제n 코스 클럭 신호를 생성하는 제n 코스 제어기; 및
제n 파인 듀티값 및 제n 파인 주기값에 기초해 상기 제n 코스 클럭 신호에 대해 상기 제2 N/2 비트 카운팅을 수행하여 제n PWM 신호를 생성하는 제n 파인 제어기;
를 포함하는 고주파 다채널 PWM 제어장치.
A prescaler dividing the main clock signal to generate a first clock signal; And
And generating first to n-th (n is a natural number of 2 or more) PWM signals having a corresponding period and duty using first and second N / 2 bit counts for the main clock signal using the first clock signal, A multi-channel PWM generator including first through n-th PWM generators; Lt; / RTI >
The first PWM generator
A first course controller for performing the first N / 2 bit count on the main clock signal based on the first clock signal, the first course duty value, and the first course period value to generate a first course clock signal; And a first fine controller for performing the second N / 2 bit count on the first course clock signal based on a first fine duty value and a first fine period value to generate a first PWM signal,
The n-th PWM generator
An nth course controller that performs the first N / 2 bit counting on the main clock signal based on the first clock signal, the nth course duty value, and the nth course period value to generate an nth course clock signal; And
An n-th fine-tune controller for performing the second N / 2 bit count on the n-th coarse clock signal based on the n-th fine-duty value and the n-th fine-cycle value to generate an n-th PWM signal;
Frequency PWM control device.
상기 제1 클럭 신호를 카운트하여 제1 카운트값을 제공하는 제1 N/2 비트 카운터;
상기 제1 카운트값과 제k 코스 듀티값을 비교하여 제1 비교 신호를 제공하는 제1 비교기;
상기 제1 카운트값과 제k 코스 주기값을 비교하여 제2 비교 신호를 제공하는 제2 비교기;
상기 제1 비교 신호와 상기 제2 비교 신호를 논리합 연산하여 클럭 인에이블 신호를 제공하는 제1 논리곱 회로; 및
상기 클럭 인에이블 신호와 상기 메인 클럭신호에 기초해 제k 코스 클럭 신호를 제공하는 제1 논리합 회로;
를 포함하는 고주파 다채널 PWM 제어장치.
10. The apparatus of claim 9, wherein the kth course controller
A first N / 2 bit counter for counting the first clock signal to provide a first count value;
A first comparator for comparing the first count value and the k-course duty value to provide a first comparison signal;
A second comparator for comparing the first count value with a kth course period value to provide a second comparison signal;
A first AND circuit for ORing the first comparison signal and the second comparison signal to provide a clock enable signal; And
A first logical summing circuit for providing a kth course clock signal based on the clock enable signal and the main clock signal;
Frequency PWM control device.
상기 제k 코스 클럭 신호를 카운트하여 제2 카운트값을 제공하는 제2 N/2 비트 카운터;
상기 제2 카운트값과 제k 파인 듀티값을 비교하여 클리어 신호를 제공하는 제3 비교기;
상기 제2 카운트값과 제k 코스 주기값을 비교하여 세트 신호를 제공하는 제4 비교기;
상기 세트 신호와 개시 신호를 논리합 연산하는 제2 논리합 회로; 및
상기 제2 논리합 회로로부터의 출력 신호에 기초해서 출력단을 세트하고, 상기 클리어 신호에 기초해서 상기 출력단을 리세트하여 제k PWM 신호를 제공하는 유지 회로;
를 포함하는 고주파 다채널 PWM 제어장치.
11. The apparatus of claim 10, wherein the k <
A second N / 2 bit counter for counting the kth course clock signal to provide a second count value;
A third comparator comparing the second count value with a k-th fine duty value to provide a clear signal;
A fourth comparator comparing the second count value with a kth course period value to provide a set signal;
A second OR circuit for performing an OR operation on the set signal and the start signal; And
A holding circuit for setting an output stage based on an output signal from the second logical sum circuit, resetting the output stage based on the clear signal and providing a k-th PWM signal;
Frequency PWM control device.
상기 제1 카운트값과 상기 제k 코스 듀티값이 동일하면 액티브 레벨을 갖는 제1 비교 신호를 제공하고,
상기 제2 비교기는
상기 제1 카운트값과 상기 제k 코스 주기값이 동일하면 액티브 레벨을 갖는 제2 비교 신호를 제공하는
고주파 다채널 PWM 제어장치.
11. The apparatus of claim 10, wherein the first comparator
Providing a first comparison signal having an active level if the first count value and the k-course duty value are equal,
The second comparator
And providing a second comparison signal having an active level if the first count value and the kth course period value are equal
High frequency multi-channel PWM control device.
상기 클럭 인에이블 신호와 상기 메인 클럭신호를 논리합 연산하여 상기 제k 코스 클럭 신호를 제공하는 AND 게이트;
를 포함하는 고주파 다채널 PWM 제어장치.
11. The semiconductor memory device according to claim 10, wherein the first OR circuit
An AND gate for performing the logical sum operation on the clock enable signal and the main clock signal to provide the kth course clock signal;
Frequency PWM control device.
상기 제2 카운트값과 상기 제k 파인 듀티값이 동일하면 액티브 레벨을 갖는 상기 클리어 신호를 제공하고,
상기 제4 비교기는
상기 제2 카운트값과 상기 제k 코스 주기값이 동일하면 액티브 레벨을 갖는 상기 세트 신호를 제공하는
고주파 다채널 PWM 제어장치.
12. The apparatus of claim 11, wherein the third comparator
Providing the clear signal having an active level if the second count value and the k-th fine duty value are the same,
The fourth comparator
Providing said set signal having an active level if said second count value and said kth course period value are equal
High frequency multi-channel PWM control device.
상기 제2 논리합 회로로부터의 출력 신호의 레벨이 액티브 레벨이면 상기 출력단을 세트하고, 상기 클리어 신호의 레벨이 액티브 레벨이면 상기 출력단을 리세트하여 상기 제k PWM 신호를 제공하는
고주파 다채널 PWM 제어장치.12. The method of claim 11, wherein the holding circuit
And sets the output stage if the level of the output signal from the second logical sum circuit is an active level and resets the output stage if the level of the clear signal is active level to provide the kth PWM signal
High frequency multi-channel PWM control device.
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |